一种高性能可智能控制型LED路灯驱动电源的设计

作者：曹永邓华秋时间：2015-02-11来源：电子产品世界收藏

编者按：　　摘要：本文针对传统驱动电源电能损耗大、效率和智能化程度低的缺点，设计了一款适用于大功率LED路灯的高性能可智能控制型驱动电源。本文选择了多级驱动方案，即功率因数校正(PFC)电路、LLC谐振控制电路和多路恒流输出的三级式结构。本文采用合理的设计，优化了功率校正因数，增大了输入电压范围，提高了整机效率，使输出电流在全负载范围内更加稳定，同时增加了PWM调光控制功能，可根据外界环境的变化智能控制LED路灯的亮度，从而达到进一步节能减排的效果。　　引言　　由于具有高光效、长寿命、灯具效率高、环保和易

　　LLC转换器要求在开关半周期之间具有固定的死区时间。如图3所示，连接于DT/BF引脚、VREF引脚和接地引脚之间的电阻分压器用于设定死区时间，最大启动频率以及脉冲阈值频率。FB引脚是反馈回路的频率控制输入端。频率与反馈引脚电流成正比。引脚HB的输出通过一个谐振电容C2驱动输出变压器T1，该电容用于确定工作纹波电流和在故障条件下能够承受的高电压。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/269822.htm

　　变压器T1的漏感设计为50μH，这样和谐振电容C2一起确定了初级串联谐振频率，如下式所示：

　　其中f_R为串联谐振频率，L_L为变压器漏感，C_R为谐振电容器的值。

　　为实现最低成本和最小尺寸，采用~250KHz的额定工作频率，这样可以使用较低成本的陶瓷电容来代替点解电容，延长驱动电路的寿命。

　　2.3 恒流输出电路设计

　　由LED的发光原理可知，LED驱动电源更适合采用恒流输出的方式^[6]。本设计采用TI公司的LM3406HV作为控制芯片，LM3406HV采用受控导通时间结构，该结构可以确保无论输入及输出电压如何变动，开关频率都恒定不变，因此LM3406HV的输出电流极为准确，瞬态响应也极快。LM3406HV支持PWM调光，可以使用专用逻辑引脚或者PWM开关电源来实现^[7]。图4是LM3406HV的典型应用图。

　　如图4所示，导通时间t_on可通过外部电阻R_on、输入电压V_IN和输出电压V_O设置，导通时间由以下公式确定：

　　DIM引脚是一个PWM调光输入引脚，当输入为低电平(小于0.8V)时将会禁止内部MOSFET，同时关断流向LED的电流。调光频率和占空比由LED电流上升时间和下降时间以及激活DIM引脚的延迟所限制，在一般情况下，调光频率应该比稳态开关频率低至少一个数量级以防止混叠。

　　3 实验结果

　　设计一个输入电压范围为90VAC~265VAC，输出功率为150W，输出为5路输出，电流为0.7A的测试样机。测试样机的主要技术参数为：1)PFC电路L1=1.80mH，C1=120μF;2)LLC谐振电路谐振电容CR=6.2nF，RFMAX=36.5kΩ，RBURST=5.11KΩ;3)恒流电流RON=143KΩ，CIN=4.7μF，RSNS=0.29Ω，L1=33μH。